Hogyan befolyásolja a mikrokoaxiális kábel impedanciája a nagyfelbontású ultrahangos képalkotást

A gyógyászati képalkotás rendkívül érzékeny terület, ahol a jel integritása döntő szerepet játszik a diagnosztizálás pontosságában. Jel integritás: A jel minősége a transzducerekhez tartozó szenzor és a feldolgozó egység között közvetlenül befolyásolja a képminőséget a magas felbontású ultrahangos rendszer képkimenetén. Ebben a jelképzési láncban egy másik, bár kisebb, mégis ugyanolyan lényeges komponens a mikrokoax jelkábel, amely a szenzorban található. A magas és állandó impedancia-szabályozás alapvető fogalom magának a diagnosztikai megbízhatóságnak az alapjában.

Az impedancia a jelhűség megőrzésének egyik oka.

Az impedancia ohm (Ω) egységben lesz kifejezve, és a kábel váltakozó árammal szembeni, magas frekvenciájú ellenállását jelenti. Az ultrahangos képalkotás alkalmazásánál egy adó-vevő rövid hangenergia-impulzust bocsát ki a test felé, majd rögzíti a visszaverődött visszhangokat. Ezek rádiófrekvenciás jelek. A mikrokoaxiális kábel jellemző impedanciájának illeszkednie kell az adó-vevő elemekhez (forrás) és a képalkotó rendszer bemenetéhez (terhelés), amely általában 50 Ω vagy 75 Ω, hogy optimális teljesítményátvitelt és minimális jelvisszaverődést biztosítson.

Az impedancia nem illeszkedése jelvisszaverődést okoz. Ezek az elektromos visszhangok csökkentik a visszavert jelet, torzítják a jelet a kábelben, és visszhangot hoznak létre az ultrahangos képen, ami hatással van a kontrasztfelbontásra, elmosódott élekre és olyan artefaktokra, mint a kísérőképek vagy árnyékolás, amely eltakarja a részleteket.

Hatékonytalan impedancia-szabályozás negatívan befolyásolja a képminőséget.

A mikrokoaxiális kábelekben fellépő ellenállás-ingadozások ellenőrizetlen változásai komoly akadályt jelenthetnek az ultrahangos képalkotó rendszerek működésében. A legjelentősebb hatások a következők:

Csökkent axiális felbontás: Ez a rendszer azon tulajdonsága, amely lehetővé teszi két egymáshoz közeli objektum megkülönböztetését az ultrahang nyaláb irányában. A meghajlott jelek inverz formájú visszhangot adnak, így két vékony szövetréteg vagy finom, nem hasonló elváltozás alig különíthető el.

Részlet- és kontrasztvesztés: A nagyfelbontású képalkotáshoz figyelembe kell venni a jel erősségének pontosságát a szövetek sűrűségének meghatározásához. A nagyfelbontás a jel amplitúdója és időzítése terén nyújtott pontosságon alapul. Az ellenálláskülönbségek lelapíthatják a visszhangjeleket, ami alacsony kontraszthoz és a finom diagnosztikai információk elvesztéséhez vezet.

Fokozott zaj és artefakt: A visszaverődések erősíthetik a véletlenszerű zajt vagy mintázott artefaktokat a képen, amelyeket patológiaként vagy tényleges rendellenességként lehet feltételezni.

Az elektromos teljesítmény és a gyártásbarátság kiegyensúlyozása.

Az ilyen osztályú ultrahangvizsgáló fej kábelének elkészítése összetett folyamat. Egy másik, nagyon lényeges és alapvető technikai igény az impedancia stabilitása, amely a következőket foglalja magában:

Pontos dielektrikus extrúzió: Az izoláció átmérőjének és a központi vezető illetve a külső burkolat koncentricitásának állandónak kell maradnia. A bekövetkező változás a kábel kapacitásának megváltozásához vezet, ami ezáltal a kapacitás, majd az impedancia változásához is vezet.

Stabil árnyékolás kialakítása: Amikor az árnyékolás külső, annak nagyon koncentrikusnak kell lennie. Az excentrikus árnyékolás hatása a jelvisszaverődésre és az impedancia-változásra igen erős.

Jó kábelépítési összeszerelés: A jó kábel jó záróelemekből állhat, és a termék egy olyan jó kábel, amely pazarlás. Számos aprólékos préselési és forrasztási művelet szükséges a vezetékek összeszerelésénél, hogy biztosítsák: a csatlakozó ne hozzon létre megszakítást a csatlakozó és csatlakozó közötti illesztési ponton.

A specifikáció és a megbízható diagnosztizálás között.

Végül a mikrokoaxiális kábelek architektúrája és az orvosi bizalom az architektúrában kapcsolódik a pontossághoz. Teljesítmény: Egy konzisztens és erős jellegű kábel teljesítménye garantálja:

Kristálytiszta képek: Ez azért van így, mert finomabb szerkezeteket, például a magzat anatómiáját vagy az erek belső részét nagyobb részletességgel kell látni.

Magas diagnosztikai biztonság: Csökkenti a félreérthető artefaktokat, amelyek segíthetnek az orvosnak a helyes diagnózis felállításában a nagy hűségű képadatok alkalmazásával.

Rendszer élettartama és stabilitása: Nem lenne kitéve az ultrahangrendszer kívülálló munkájának az áram váratlan ingadozása miatt, ugyanakkor a tőkeberuházás megmaradna.

A szigorú impedancia-tűrésű vezetékek a legjobb termék, mivel az OEM-ek éppen folyamatban vannak a következő generációs, magas felbontású ultrahangrendszerek fejlesztésével, amelyeknél a működési frekvencia magas. Ezért a mikrokoaxiális kábeleket már nem passzívan építik ki a következő generációs ultrahangrendszereknél, amelyek magasabb működési frekvencián működnek. A képminőség, a diagnosztizálás biztonsága, valamint a hosszú távú rendszermegbízhatóság közvetlenül függ az impedancia-szabályozás pontosságától.